Fő fogalmak: környezet - életkörnyezet - vízi környezet - talaj-levegő környezet - talajkörnyezet - szervezet mint élő környezet

Az előző órákban gyakran beszéltünk az "élőhelyről", "az élet környezetéről", és nem adtuk meg ennek a fogalomnak a pontos meghatározását. Intuitív módon a "környezet" alatt mindent megértettünk, ami körülveszi a testet és valamilyen módon befolyásolja azt. A környezet hatása a testre - és vannak olyan környezeti tényezők, amelyeket az előző órákban tanulmányoztunk. Más szóval, a lakókörnyezetet bizonyos környezeti tényezők jellemzik.

A környezet általánosan elfogadott meghatározása Nikolai Pavlovich Naumov meghatározása:

KÖRNYEZET - minden, ami körülveszi az organizmusokat, közvetlenül vagy közvetve befolyásolja azok állapotát, fejlődését, túlélését és szaporodását.

A Földön óriási különféle életkörülmények vannak, amelyek sokféle ökológiai fülket és "települést" biztosítanak. Ennek a sokszínűségnek ellenére azonban négy, minőségileg eltérő életkörnyezet létezik, amelyek meghatározott környezeti tényezőkkel rendelkeznek, és ezért különleges adaptációt igényelnek. Ez az élet környezete:

talajvíz (föld);

egyéb szervezetek.

Ismerkedjünk meg ezeknek a környezeteknek a jellemzőivel.

Vízi élet

A földi élet eredetét vizsgáló szerzők többsége szerint a vízi környezet volt az evolúció szempontjából elsődleges életköze. Nagyon sok közvetett megerősítést találunk erről a helyzetről. Először is, a legtöbb organizmus nem képes az aktív életre anélkül, hogy víz jutna a testbe, vagy legalábbis anélkül, hogy megőrizne egy bizonyos folyadéktartalmat a testben. A test belső környezete, amelyben az alapvető fiziológiai folyamatok zajlanak, nyilvánvalóan továbbra is megőrzi annak a környezetnek a tulajdonságait, amelyben az első organizmusok fejlődtek. Így az emberi vér (viszonylag állandó szinten tartott) sótartalma megközelíti az óceánvíz sótartalmát. A vízi óceáni környezet tulajdonságai nagymértékben meghatározták az összes életforma kémiai-fizikai fejlődését.

A vízi környezet legfontosabb megkülönböztető tulajdonsága talán a relatív konzervativizmus. Mondjuk, a vízi környezetben a szezonális vagy napi hőmérsékleti ingadozások sokkal kisebb, mint a talaj-levegőben. Az alsó megkönnyebbülés, a különbség a körülmények között a különböző mélységekben, a korallzátonyok jelenléte és így tovább. különféle körülmények megteremtése a vízi környezetben.

A vízi környezet jellemzői a víz fizikai-kémiai tulajdonságaiból fakadnak. Így a víz magas sűrűsége és viszkozitása nagy környezeti jelentőséggel bír. A víz fajsúlya arányos az élő szervezetek testének gravitációjával. A víz sűrűsége körülbelül 1000-szer nagyobb, mint a levegő sűrűsége. Ezért a vízi szervezetek (különösen azok, amelyek aktívan mozognak) nagy hidrodinamikai ellenállással bírnak. Ezért a víziállatok sok csoportjának fejlődése a test alakjának és a mozgás típusának kialakulása irányába haladt, amely csökkenti a vontatást, ami az úszáshoz szükséges energiafogyasztás csökkenéséhez vezet. Tehát egy áramvonalas test alakot találnak a vízben élő organizmusok különböző csoportjainak képviselői - delfinek (emlősök), csontos és porcos halak.

A víz magas sűrűsége annak az oka, hogy a mechanikai rezgések (rezgések) jól terjednek a vízi környezetben. Ez fontos volt az érzékszervek fejlődésében, a térbeli orientációban és a vízi lakosok közötti kommunikációban. Négyszer nagyobb, mint a levegőben, a vizes közegben a hangsebesség meghatározza az echolokációs jelek magasabb frekvenciáját.

A vízi környezet sűrűsége miatt a lakói megfosztják a szubsztráttal való kötelező kapcsolatról, amely a szárazföldi formákra jellemző és a gravitációs erőkkel társul. Ezért van egy olyan vízi organizmuscsoport (növények és állatok egyaránt), amelyek léteznek anélkül, hogy kötelezően kapcsolódnának az aljhoz vagy más szubsztrátumhoz, "szárnyalva" a vízoszlopban.

A vezetőképesség lehetőséget nyitott az elektromos érzékszervek evolúciós kialakulására, a védekezésre és a támadásra.

Az élet földi-levegő környezete

A talaj-levegő környezetét az életkörülmények, az ökológiai fülkék és az őket élő szervezetek óriási választéka jellemzi. Meg kell jegyezni, hogy az organizmusok kiemelkedő szerepet játszanak a talaj-levegő életkörülményeinek és mindenekelőtt a légkör gázösszetételének kialakításában. A föld légkörének szinte az összes oxigén biogén.

A talaj-levegő környezet legfontosabb jellemzői a környezeti tényezők változásának nagy amplitúdója, a közeg heterogenitása, a gravitációs erők hatása, az alacsony levegő sűrűség. Az egyes természeti övezetekben rejlő fizikai, földrajzi és éghajlati tényezők komplexe az organizmusok ezen körülmények közötti élethez történő morfofiziológiai adaptációjának evolúciós kialakulásához és az életformák sokféleségéhez vezet.

A légköri levegőt alacsony és változó páratartalom jellemzi. Ez a körülmény sok szempontból korlátozta (korlátozta) a szárazföldi-levegő környezet fejlesztésének lehetõségeit, és irányította a víz-só-anyagcserének és a légzõrendszer kialakulásának alakulását.

A talaj mint az élet közepe

A talaj az élő szervezetek aktivitásának eredménye. A felszíni-levegő környezetet lakó szervezetek a talaj mint egyedi élőhely kialakulásához vezettek. A talaj egy komplex rendszer, amely szilárd fázist (ásványi részecskék), folyékony fázist (talajnedvesség) és gáznemű fázist tartalmaz. E három fázis aránya határozza meg a talaj mint élő környezet tulajdonságait.

A talaj fontos jellemzője egy bizonyos mennyiségű szerves anyag jelenléte is. A szervezetek halálának eredményeként jön létre, és része azok ürülékének (szekrécióinak).

A talaj élőhelyének feltételei meghatározzák a talaj olyan tulajdonságait, mint a levegőztetése (vagyis a levegő telítettsége), a páratartalom (a nedvesség jelenléte), a hőkapacitás és a hőszabályozás (napi, szezonális, többéves hőmérsékleti ingadozások). A hőszabályozás a levegőben lévő környezethez képest konzervatívabb, különösen nagy mélységben. Általában a talaj meglehetősen stabil életkörülményekkel rendelkezik.

A vertikális különbségek más talajtulajdonságokra is jellemzőek, például a fény penetrációja természetesen függ a mélységtől.

Sok szerző rámutat a talaj életkörnyezetének a vízi és a levegő-talaj környezet közötti közbenső helyzetére. A talajban az organizmusok mind vízben, mind levegőben lélegezhetnek. A talajban való fénybehatolás vertikális gradiense még kifejezettebb, mint a vízben. A mikroorganizmusok a talaj teljes vastagságában megtalálhatók, a növényeket (elsősorban a gyökérrendszereket) pedig külső látószög jellemzi.

A talaj organizmusait sajátos szervek és mozgástípusok jellemzik (emlősök végső ásása; testvastagság megváltoztatásának képessége; egyes fajokban speciális fejkapszulák jelenléte); test alak (kerek, hullámos, féreg alakú); erős és rugalmas burkolatok; a szemek csökkentése és a pigmentek eltűnése. A talaj lakosai körében széles körben elterjedt a szaprofágia - más állatok holttesteinek etetése, rothadó maradványok stb.

A szervezet, mint élőhely

szójegyzék

Niche ökológiai

a faj helyzete a természetben, ideértve nemcsak a faj űrben betöltött helyét, hanem a természetes közösségben betöltött funkcionális szerepét, az abiotikus létezési feltételekkel kapcsolatos helyzetet, a faj életciklusának egyes szakaszaiban elfoglalt hely időbeli helyét (például a kora tavaszi növényfajok teljesen önálló ökológiai rést alkotnak).

EVOLUTION

a vadon élő állatok visszafordíthatatlan történelmi fejlődése, amelyet a populációk genetikai összetételének megváltozása, a fajok kialakulása és kihalása, az ökoszisztémák és a bioszféra egészének átalakulása kísér.

A SZERVEZET BELSŐ KÖRNYEZETE

jellemzi a környezet összetételének és tulajdonságainak relatív állandósága, amely biztosítja a testben zajló életfolyamatok lefolyását. Az emberek számára a test belső környezete vér, nyirok és szöveti folyadék rendszere.

Szonár, hely

az objektum térbeli helyzetének meghatározása a kibocsátott vagy visszavert jelek alapján (echolokáció esetén a hangjelek érzékelése). A tengerimalacok, a delfinek és a denevérek képesek echolokációra. Radar és elektromos helyzet - a visszavert rádiójelek és az elektromos terepi jelek érzékelése. Az ilyen típusú helymeghatározásnak van hala - Nílus hosszú orra, vérfarkas.

Minszki Oktatási Intézet „14. Gimnázium”

Absztrakt a biológiáról a témában:

“ VÍZ - SZABAD ”

Készítette: „B” 11. osztályú diák

Maslovskaya Evgenia

tanár:

Bulva Ivan Vasilievich

1. Vízi élőhely - hidroszféra.

2. A víz egyedülálló környezet.

3. A hidrobiontok ökológiai csoportjai.

4. Üzemmódok.

5. A hidrobiontták speciális eszközei.

6. Szűrés mint táplálkozási forma.

7. Alkalmazkodás az élethez szárító tavakban.

8. Következtetés.

1. Vízi környezet - hidroszféra

A történelmi fejlődés során az élő szervezetek négy élőhelyet elsajátítottak. Az első a víz. A vízben az élet sok millió év alatt származott és alakult ki. A víz a földgömb 71% -át fedi le, és a föld 1/800-át, vagyis 1370 m3-t teszi ki. A víz nagy részét a tengerekben és az óceánokban koncentrálják - 94–98%, a sarki jégben körülbelül 1,2% vizet tartalmaznak, és egy nagyon kis hányadot - kevesebb, mint 0,5%, a folyók, tavak és mocsarak édesvizében. Ezek a kapcsolatok állandóak, bár a természetben, megszakítás nélkül, van egy kör alakú vízkapu (1. ábra).

Körülbelül 150 000 állatfaj és 10 000 növény él a vízi környezetben, ami a Föld összes fajának csupán 7, illetve 8% -át teszi ki. Ennek alapján arra a következtetésre jutottunk, hogy a szárazföldön az evolúció sokkal intenzívebb, mint a vízben.

Az óceánokban, akárcsak a hegyekben, a függőleges övezetet fejezik ki. A nyílt tengeri - a víz teljes vastagsága és a bentál - fenék ökológiai szempontból különösen erősen különbözik.

A víz vastagsága a nyílt tengeri, függőlegesen több zónára osztva: epipeligealis, bathipeligeális, abyssopeligialis és ultraabyssopeligialis (2. ábra).

A süllyedés meredekségétől és az alsó mélységétől függően több zóna is létezik, amelyek megfelelnek a nyílt tengeri övezet jelzett zónáinak:

Litoral - a tengerpart széle, árapály idején elárasztva.

Supralittoral - a tengerpartnak az árapály felső vonal feletti része, ahol a surf spray eléri.

Sublittoral - a föld fokozatos csökkenése 200 m-re.

Batial - a föld meredek süllyedése (kontinentális lejtő),

Abyssal - az óceánfenék sima leengedése; mindkét zóna mélysége eléri a 3–6 km-t.

Nagymélységű - mélytengeri medencék 6-10 km-re.

2. A víz egyedülálló környezet.

A víz sok szempontból teljesen egyedülálló közeg, a két hidrogénatomból és egy oxigénatomból álló vízmolekula meglepően stabil. A víz egy egyfajta vegyület, amely gáznemű, folyékony és szilárd állapotban egyidejűleg létezik.

A víz nem csak a Földön élő állatok és növények életét biztosító forrás, hanem sokuk számára élőhely. Ide tartoznak például számos halfaj, köztük a regionális folyókon és tavakban élő kereszta pontyok, valamint otthonunkban található akváriumi halak. Mint láthatja, a vízi növények között jól érzik magukat. A halak kopoltyúkkal lélegeznek, oxigént vonnak ki a vízből. Egyes halfajok, például a makró hüvelyek belégzik a légköri levegőt, ezért időszakonként emelkednek a felszínre.

A víz sok vízi növény és állat élőhelye. Néhányan egész életüket vízben töltik, mások a vízi környezetben csak életük elején vannak. Ezt ellenőrizheti egy kis tó vagy mocsár meglátogatásával. A víz elemben megtalálhatók a legkisebb képviselők - egysejtű organizmusok, amelyek figyelembevételéhez mikroszkóp szükséges. Ide tartoznak számos alga és baktérium. Mennyiségüket millió millió köbméter vízben mérik.

A víz egy másik érdekes tulajdonsága, hogy nagyon sűrű állapotot kap az édesvíz fagyasztási szintje felett, ezek a paraméterek 4 ° C, illetve 0 ° C. Ez döntő jelentőségű a vízi szervezetek télen történő túléléséhez. Ugyanezen tulajdonság miatt a jég a víz felszínén úszó, védőréteget képezve a tavakban, folyókban és a part menti övezetekben. Ugyanez a tulajdonság hozzájárul a vízrétegek termikus rétegződéséhez és a víztömeg szezonális áramlásához a tavakban a hideg éghajlattal rendelkező területeken, ami nagyon fontos a vízi szervezetek életében. A víz sűrűsége lehetővé teszi, hogy támaszkodjon rá, ami különösen fontos a csontváz formáknál. A környezet támogatása a vízben való lebegés feltétele, és sok hidrobiontumot pontosan ehhez az életmódhoz igazítottak. A vízben lebegő felfüggesztett szervezeteket egy speciális ökológiai csoportba - a planktonba - keverjük.

A teljesen tisztított víz csak laboratóriumi körülmények között létezik. Bármely természetes víz számos különféle anyagot tartalmaz. A „nyers vízben” alapvetően az úgynevezett védelmi rendszer vagy szén-dioxid-komplex, amely szénsav, karbonát és bikarbonát sójából áll. Ez a tényező lehetővé teszi a savas, semleges vagy lúgos víz típusának meghatározását annak pH-értéke alapján, amely kémiai szempontból a vízben lévő hidrogénionok arányát jelenti. Semleges vízben (pH \u003d 7) az alacsonyabb értékek a víz fokozott savasságát jelzik, a magasabb értékek pedig azt mutatják, hogy lúgos. A mészkő terepen a tavak és folyók vízének pH-értéke általában magasabb, mint a tározóknál, ahol a talaj mészkőtartalma alacsony

Ha a tavak és folyók vizét frissnek tekintik, akkor a tengervizet sós vagy sós víznek nevezik. Az édes és a sós víz között sokféle köztes típus található.

3. A hidrobiontták ökológiai csoportjai.

A hidrobiontták ökológiai csoportjai. Az élet legnagyobb változatosságát a meleg tengerek és óceánok (40 000 állatfaj) jellemzik az Egyenlítőn és a trópusokon, északon és délen pedig a tengerek növény- és állatvilága százszor kimerül. Ami az organizmusoknak a tengerbe való közvetlen eloszlását illeti, ezek nagy része a felszíni rétegekben (epipelagialis) és a szublittorális övezetben koncentrálódik. Az egyes rétegekben való mozgás és tartózkodás módjától függően a tengeri lakosokat három ökológiai csoportra osztják: nekton, plankton és bentosz.

Nekton (nektók - úszás) - aktívan mozgó nagyállatok, amelyek nagy távolságra és erős áramlatokkal haladhatnak: halak, tintahal, csipeszek, bálnák. Édesvízben a kétéltűek és sok rovar tartozik a nektonba.

Plankton (planktók - vándorló, szárnyaló) - növények (fitoplankton: kovaföld, zöld és kék-zöld (csak édesvízi) algák, növényi lepkék, peridineák stb.) És kis állati organizmusok (zooplankton: kis rákfélék, nagyobbból) szárnyas kagylók, medúzák, ctenophorek, egyes férgek), különböző mélységben élnek, de nem képesek aktív mozgásra és ellenállnak az áramoknak. A planktonba állati lárvák is tartoznak, amelyek egy speciális csoportot alkotnak - neuston. Ez a víz legfelső rétegének passzív úszó, „átmeneti” populációja, amelyet a különböző lárvák szakaszában különféle állatok (kóboros állatok, csikók és pikkelyek, rákfélék, tüskésbőrűek, polihettek, halak, puhatestűek stb.) Képviselnek. Növekvő lárvák átjutnak a pelagel alsó rétegeibe. A pleiston a neuston felett helyezkedik el - ezek olyan szervezetek, amelyekben a test felső része víz felett nő, az alsó rész vízben (kacsamellék - Lemma, szifonoforok stb.). A plankton fontos szerepet játszik a bioszféra trópuskötéseiben, mivel Számos vízi élőlény étele, beleértve a bálnafélék (Myatcoceti) fő táplálékát is.

Benthos (benthos - mélység) - a fenék hidrobiontai. Elsősorban hozzákapcsolt vagy lassan mozgó állatok képviselik (zoobenthos: foraminephhors, halak, szivacsok, gastrointestinalis, férgek, brachopod puhatestűek, ascidia stb.), Sokkal inkább a sekély vízben. A sekély vízben a bentosz a növényeket is tartalmazza (fitobentosz: kovaföld, zöld, barna, vörös alga, baktériumok). Olyan mélységben, ahol nincs fény, nincs fitobentosz. A part közelében vannak zoster, rúpia virágos növényei. Az alsó rész leggazdagabb szakaszai a fitobentoszban gazdagabbak.

A tavakban az állatkert kevésbé bőséges és változatos, mint a tengerben. Alkotókból (csillámok, daphniák), piócákból, puhatestűekből, rovarlárvákból stb. Képződnek. A tavak fitobentoszját szabadon lebegő kovaföld, zöld és kék-zöld alga alkotja; nincs barna és vörös alga.

A tavakban gyökerező parti növények különálló öveket képeznek, amelyek fajösszetétele és megjelenése összhangban van a szárazföldi-víz határvidék környezeti feltételeivel. A hidrofiták a víz közelében nőnek a part közelében - félig elmerült növények a vízben (nyíllevél, fehér szárnyas szár, nád, gyékény, sás, taposó, nád). Helyettesítik hydatophiták - vízbe merített növények, de úszó levelekkel (lótusz, békalencse, tojáskapszula, chilim, takla) és - tovább - teljesen elmerülve (kártevő, elodea, hara). A hydatophiták közé tartoznak a felszínen úszó növények (békalencse).

A vízi környezet magas sűrűsége határozza meg az életfenntartó tényezők változásának különleges összetételét és jellegét. Néhányuk megegyezik a szárazföldön - hő, fény, mások specifikusak: víznyomás (mélységgel 1 atm-en növekszik minden 10 méterenként), oxigéntartalom, sóösszetétel, savasság. A közeg nagy sűrűsége miatt a hő- és fényértékek a magassági gradienssel sokkal gyorsabban változnak, mint a szárazföldön.

4. Üzemmódokban.

Hőmérséklet üzemmód    a víztest stabilabb, mint a szárazföldön. Ennek oka a víz fizikai tulajdonságai, különösen a magas fajlagos hő, amelynek következtében jelentős mennyiségű hő felvétele vagy kibocsátása nem okoz túl éles hőmérsékleti változásokat. Az óceán felső rétegeiben az éves hőmérséklet-ingadozások amplitúdója nem haladja meg a 10-150С-t, a kontinentális víztestekben - 30-350С. A víz mély rétegeit állandó hőmérséklet jellemzi. Egyenlítői vizekben a felszíni rétegek átlagos hőmérséklete +26 ... + 270С, a sarki vizekben - körülbelül 00С és alacsonyabb. Így a víztestekben a hőmérsékleti viszonyok meglehetősen jelentős különbségek vannak. A víz felső rétegei között, az azokban kifejezett szezonális hőmérsékleti ingadozások között, és az alsó között, ahol a hőszabályozás állandó, a hőmérsékleti ugrás zónája vagy hővezeték található. A termoklinél kifejezettebb a meleg tengerben, ahol a külső és a mély víz hőmérsékleti különbsége erősebb.

A víz hidrogénekkel szembeni stabilabb vízhőmérséklet-szabályozással kapcsolatban a stenoterma elterjedt, mint a szárazföldi lakosság körében. Az Eurythermic fajokat elsősorban a sekély kontinentális víztestekben, valamint a magas és a mérsékelt tenger partjainál találják meg, ahol a napi és szezonális hőmérsékleti ingadozások jelentősek.

A bolygónk vízhéja   (óceánok, tengerek, kontinentális vizek, jéglemezek halmazát) hidroszférának nevezik. Tágabb értelemben a hidroszféra magában foglalja a talajvíz, a jég és a hó az Északi-sarkvidéken és az Antarktiszon, valamint a légköri vizet és az élő szervezetekben található vizet.

A hidroszférában a víz nagy része a tengerekbe és az óceánokba koncentrálódik, a felszín alatti vizek a második helyet, a jég és a hó az Északi-sarkvidéki és Antarktiszi térségekben a harmadik helyet foglalják el. A természetes vizek teljes térfogata megközelítőleg 1,39 milliárd km 3 (a bolygó térfogatának 1/780). A víz a földgömb 71% -át fedezi (361 millió km 2).

A bolygó víztartalékai (a teljes%) az alábbiak szerint oszlanak meg:

víz   - a bioszféra minden elemének szerves része, nemcsak a víztestek, hanem a levegőben élő élőlények is. Ez a leggyakoribb természetes vegyület a bolygón. Víz nélkül sem állatok, sem növények, sem emberek nem létezhetnek. Bármely szervezet túléléséhez bizonyos mennyiségű vízre van szükség naponta, tehát a vízhez való szabad hozzáférés létfontosságú fontosságú.

A Földet takaró folyadékhéj megkülönbözteti a szomszédos bolygóktól. A hidroszféra az élet fejlődéséhez fontos, nem csak a kémiai értelemben. Nagy szerepe van egy viszonylag változatlan éghajlat fenntartásában is, amely több mint három milliárd év alatt lehetővé tette az élet megismételését. Mivel az élethez szükséges, hogy az uralkodó hőmérsékletek 0 és 100 ° C között legyenek, azaz azon határokon belül, amelyek lehetővé teszik a hidroszféra elsősorban a folyadékfázisban maradását, arra a következtetésre juthatunk, hogy a Föld hőmérséklete története nagy részében összehasonlító, relatív állandósággal jellemezhető.

A hidroszféra szervetlen és szerves anyagok bolygónkénti akkumulátoraként szolgál, amelyet folyók, légköri áramlások vezetnek az óceánba és más víztestekbe, és maguk a víztestek is képezik azokat. A víz nagy hőelosztó a Földön. Az Egyenlítőn a Nap melegíti az óceánok tengeri áramlatainak óriási áramaival.

A víz az ásványi anyagok része, növények és állatok sejtjeiben található, befolyásolja az éghajlat kialakulását, részt vesz a természetben lévő anyagok keringésében, hozzájárul az üledékes kőzetek lerakódásához és a talaj képződéséhez, olcsó elektromosság forrása: ipari, mezőgazdasági és háztartási felhasználásra .

A látszólag elegendő vízmennyiség ellenére a bolygón az emberi és sok más szervezet életéhez szükséges édesvíz nagyon hiányzik. A világ összes vízmennyiségének 97-98% -a a tengerek és az óceánok sós vize. Természetesen lehetetlen használni ezt a vizet a mindennapi életben, a mezőgazdaságban, az iparban, élelmiszer-előállításhoz. És egy másik dolog sokkal komolyabb: a Föld édesvízének 75% -a jég formájában van, jelentős része felszín alatti víz, és csak 1% -a áll az élő szervezetek rendelkezésére. Az ember könyörtelenül szennyezi és gondatlanul tölti ezeket az értékes morzsákat, miközben a vízfogyasztás folyamatosan növekszik. A hidroszférikus szennyezés elsősorban az ipari, mezőgazdasági és háztartási szennyvíz folyókba, tavakba és tengerekbe történő kibocsátásának következménye.

Friss víz   - nem csak pótolhatatlan ivókészlet. Az öntözött földterületek a globális növény 40% -át adják; Az összes villamos energia kb. 20% -át hidroelektromos erőműveken állítják elő; Az emberek által fogyasztott halaknak 12% -a folyami és tófaj.

A vízi környezet jellemzői a víz fizikai-kémiai tulajdonságaiból fakadnak. Így a víz magas sűrűsége és viszkozitása nagy környezeti jelentőséggel bír. A víz fajsúlya arányos az élő szervezetek testének gravitációjával. A víz sűrűsége körülbelül 1000-szerese a levegő sűrűségének. Ezért a vízi szervezetek (különösen aktívan mozgó) a hidrodinamikai ellenállás nagy erővel bírnak. Ezért a víziállatok sok csoportjának fejlődése a test alakjának és a mozgástípusoknak a kialakulásának irányába haladt, amely csökkenti a húzódást, ami az úszás energiaköltségeinek csökkenéséhez vezetett. Tehát egy áramvonalas test alakot találnak a vízben élő organizmusok különböző csoportjainak képviselői - delfinek (emlősök), csontos és porcos halak.

A víz magas sűrűsége hozzájárul ahhoz is, hogy a mechanikus rezgések (rezgések) jól terjedjenek benne. Ez fontos volt az érzékszervek fejlődésében, a térbeli orientációban és a vízi lakosok közötti kommunikációban. Négyszer nagyobb, mint a levegőben, a vizes közegben a hangsebesség meghatározza az echolokációs jelek magasabb frekvenciáját.

A vízi környezet sűrűsége miatt sok lakosát megfosztják a szubsztráttal való kötelező kapcsolatról, amely a szárazföldi formákra jellemző és a gravitáció miatt. Van egy olyan vízi organizmuscsoport (növények és állatok egyaránt), akik egész életüket úszó állapotban töltik.

A víz hőkapacitása rendkívül magas. A víz hőkapacitását egységként kell figyelembe venni. A homok hőkapacitása például 0,2, a vas pedig csak 0,107 a víz hőkapacitásának. A víz nagy hőenergia-készletek felhalmozódási képessége lehetővé teszi az éles hőmérsékleti ingadozások kiküszöbölését a Föld part menti területein az év különböző időszakaiban és a napszak különböző időszakain: a víz egyfajta hőmérsékletszabályozóként működik a bolygón.

Általános jellemzők.   A hidroszféra, mint vízi környezet a terület mintegy 71% -át, a földgömb 1/800-át elfoglalja. A legtöbb víz, több mint 94%, a tengerbe és az óceánba koncentrálódik (5.2. Ábra).

Ábra. 5.2. Az óceánok a földdel összehasonlítva (N. F. Reimers, 1990)

A folyók és tavak édes vizein a vízmennyiség nem haladja meg az édesvíz teljes mennyiségének 0,016% -át.

Az óceánban, a tenger belépésével, mindenekelőtt két ökológiai területet különböztetünk meg: a vízoszlop - pelagial   és alul - benthala.   A bentalt a mélységtől függően fel kell osztani szubliterol zóna -   a talaj sima leengedésének területe 200 m mélységig, bathylic -   meredek lejtőn és mélységi zóna -óceánfenék átlagos mélysége 3-6 km. A benthal mélyebb területeit, amelyek megfelelnek az óceánfenék vályúinak (6-10 km), nevezzük hadal.   A tengerpart szélét, amelyet árapályok alatt öntöttek, nevezzük partvidék.   A tengerpartnak az árapályszint feletti részét, amelyet a surf permetezése megnedvesített, nevezik supralittoral.

Az óceánok nyílt vizeit szintén függőleges zónákra osztják a bentálzónák szerint: tipeligial, fürdõ-peligial, abyssopeligial   (5.3 ábra).

Ábra. 5.3. Az óceán vertikális ökológiai övezete

(N. F. Reimers szerint, 1990)

Körülbelül 150 000 állatfaj, vagyis teljes számuk kb. 7% -a (5.4. Ábra) és 10 000 növényfaj (8%) él a vízi környezetben.

Meg kell jegyezni, hogy a növények és állatok többségének képviselői a vízi környezetben maradtak („bölcsőjük”), ám fajaik száma sokkal kevesebb, mint a földi. Ennélfogva a szárazföldi fejlődés sokkal gyorsabb volt.

A növény- és állatvilág sokféleségét és gazdagságát az egyenlítői és a trópusi régiók, elsősorban a Csendes-óceán és az Atlanti-óceán tengerei és óceánjai különbözik. E zónák északi és déli részén a minőségi összetétel fokozatosan kimerül. Például a Kelet-Indiai-szigetek régiójában legalább 40 000 állatfaj található, míg a Laptev-tengeren csak 400. A Világes óceán organizmusainak többsége a mérsékelt övezet tengerpartjainak viszonylag kis részén és a trópusi országok mangroveiban található.

A folyók, tavak és mocsarak fajsúlya, amint azt már említettük, jelentéktelen a tengerekkel és az óceánokkal összehasonlítva. Megteremtik azonban a növények, állatok és emberek számára szükséges édesvízellátást.

Ábra. 5.4. Az állatok fő osztályának megoszlása \u200b\u200bszerdán

élőhely (G. V. Voitkevich és V. A. Vronsky, 1989 szerint)

megjegyzés   a hullámos vonal alatt elhelyezett állatok a tengerben élnek, felette a levegő-föld környezetben

Ismeretes, hogy nemcsak a vízi környezetnek van jelentős hatása lakosságára, hanem a hidroszféra élő anyagai is, amelyek az élőhelyre hatnak, feldolgozzák és bevonják az anyagkörbe. Megállapítást nyert, hogy az óceánok, a tengerek, a folyók és a tavak víz bomlik, és a biotikus ciklusban helyreállították 2 millió évig, azaz mindegyik több mint ezer alkalommal haladt át a Föld élő anyagán.

Következésképpen a modern hidroszféra nemcsak a modern, hanem a múlt geológiai korszakának az élő anyag létfontosságú tevékenységének terméke is.

A vízi környezet jellemző tulajdonsága a mobilitáskülönösen folyó, gyorsan folyó patakokban és folyókban. A tengerekben és óceánokban fáklyák és áramlások vannak, erős áramlatok, viharok. A tavakban a víz hőmérséklet és szél hatására mozog.

A hidrobiontták ökológiai csoportjai.   Vízoszlop, vagy nyíltvízi régió   (állatok - tenger), olyan nyílt organizmusok által lakott, amelyek képesek úszni vagy bizonyos rétegekben maradni (5.5. ábra).

Ábra. 5.5. Az óceán és lakói profilja (N. N. Moiseev, 1983)

E tekintetben ezeket az organizmusokat két csoportra osztják: nekton   és plankton.   A harmadik környezetvédelmi csoport: benthos -   képezik az alsó lakosokat.

nekton (nektos - úszó) nyílt tengeri állatokból álló, aktívan mozgó állatok gyűjteménye, amelyeknek nincs közvetlen összeköttetésük az aljjal. Elsősorban nagy állatok képesek nagy távolságokra és erős vízáramokra menni. Korszerű test alakúak és jól fejlett mozgási szervek vannak. A tipikus nektonikus organizmusok a halak, a tintahal, a bálnák, a madársók. Az édesvízi halak mellett a kétéltűek és az aktívan mozgó rovarok az édesvízi nektonba tartoznak. Számos tengeri hal hatalmas sebességgel haladhat a vízoszlopban: 45-50 km / h - tintahal (Oegophside), 100-150 km / h - vitorlások (Jstiopharidae) és 130 km / h - kardhal (Xiphias glabius).

plankton   (planktók - vándorlás, szárnyalás) - ez olyan nyílt organizmusok gyűjteménye, amelyek nem képesek gyorsan mozogni. Általános szabály, hogy ezek kicsi állatok - zooplankton   és növények - fitoplankton   amely nem képes ellenállni az áramoknak. A plankton tartalmaz számos, a vízoszlopban szárnyló állat lárváját. A planktonikus organizmusok mind a víz felszínén, mind a mélységben, mind az alsó rétegben helyezkednek el.

A víz felszínén található szervezetek egy speciális csoportot alkotnak - neuszton.   A neuston összetétele számos organizmus fejlettségi szintjétől is függ. Áthaladva a lárva stádiumán, felnőnek, és elhagyják a menedékként szolgáló felszíni réteget, hogy az alsó, illetve az alsó és alatta lévő rétegekben éljenek. Ide tartoznak a lombik, lárva, csipeszes állatok, haslábúak és kagylók, ichtiroidok, polihettek, halak stb. Lárvái.

Ugyanazokat az organizmusokat nevezzük, amelyeknek a test egy része a víz felszíne felett helyezkedik el, a másik pedig a vízben pleuston.   Ide tartoznak a békalencse (Lemma), a szifonofórák (Siphonophora) stb.

A fitoplankton fontos szerepet játszik a víztestek életében, mivel ez a fő szerves anyag termelő. A fitoplankton elsősorban diatómákat (Diatomeae) és zöld (Chlorophyta) algákat, növényi flagellateket (Phytomastigina), peridineát (Peridineae) és kokolitoforidokat (Coccolitophoridae) tartalmaz. Az édesvizekben nemcsak a zöld, hanem a kék-zöld (Cyanophyta) alga is elterjedt.

A Zooplankton és baktériumok különféle mélységekben találhatók. Édesvizekben, többnyire viszonylag rosszul úszva, viszonylag nagy rákfélékben (Daphnia, Cyclopoidea, Ostrocoda), számos riffer (Rotatoria) és protozoa elterjedt.

A tengeri állatkertben kis rákfélék (Copepoda, Amphipoda, Euphausiaceae), protozoák (Foraminifera, Radiolaria, Tintinoidea) dominálnak. A nagy képviselők közül ezek a szárnyalábú kagylók (Pteropoda), a medúza (Scyphozoa) és a lebegő ctenofórák (Ctenophora), a sólymok (Salpae), néhány férgek (Aleiopidae, Tomopteridae).

A plankton organizmusok sok víziállat fontos táplálék-összetevője, ideértve az óriásokat, például a bálna bálnákat (Mystacoceti). 5.6.

5.6. Az óceánban az energia és az anyagcsere fő irányainak vázlata

bentosz   (benthos - mélység) - a víztest alján (a földön és a talajban) élő organizmusok halmaza. Ez fel van osztva zoobentosz   és fitobentosz.   Leginkább hozzákapcsolt, vagy lassan mozgó, vagy ásni a földi állatokat. A sekély vízben organikus anyagokat szintetizáló (termelők), fogyasztó (fogyasztók) és elpusztító (redukáló szerek) szervezetekből áll. Olyan mélységekben, ahol nincs fény, nincs fitobentosz (termelők). A tengeri zoobentoszban foraminiforok, szivacsok, bélüregek, férgek, brachopodok, puhatestűek, ascidiák, halak és mások dominálnak. A sekély vízben a bentikus formák sokkal inkább. A teljes biomassza itt eléri a tíz kilogrammot / 1 m 2 -ben.

A tengerek fitobentoszába elsősorban algák (kovaföld, zöld, barna, piros) és baktériumok tartoznak. A tengerpart közelében virágzó növények vannak - zoster (Zostera), rupia (Ruppia), phyllospodix (Phyllospadix). A fitobentoszban a leggazdagabb az alsó sziklás és köves szakaszok.

A tavakban, mint a tengerekben, megkülönböztetik egymást plankton nekton   és bentosz.

A tavakban és más zoobentosz édesvizű víztestekben azonban kevesebb, mint a tengerben és az óceánban, és fajösszetétele egységes. Ezek elsősorban protozoák, szivacsok, ciliáris és ritka férgek, piócák, puhatestűek, rovarlárvák stb.

Az édesvízi fitobentoszot baktériumok, diatómák és zöld algák képviselik. A tengerparti növények a parttól szárazföldön helyezkednek el, különálló övekkel. Első öv -   félig merített növények (nádas, gyapjú, sás és nád); második öv -   elmerült növények úszó levelekkel (vörös-vörös, tojáskapszula, tavirózsa, békalencse). az harmadik öv   a növények dominálnak - rdests, elodea stb. (5.7. ábra).

Ábra. 5.7. Az alján gyökerező növények (A):

1 gyékényfark; 2 - chintnik; 3 - nyílfej; 4 - tündérrózsa; 5, 6 - mozsártörők; 7 - hara. Szabadon úszó algák (B): 8, 9 - fonálfű; 10-13 - zöld; 14-17 - diatómák; 18-20 - kék-zöld

Életmódjuk szerint a vízi növényeket két fő ökológiai csoportra osztják: hidrofiták -   - a víz csak az alsó részébe merített és általában a talajban gyökerező növények, és - hydatophytes -   növények, amelyek teljesen vízbe merülnek, néha felszínen úsznak, vagy úszó levelekkel rendelkeznek.

A vízi szervezetek életében fontos szerepet játszik a víz függőleges mozgása, a sűrűség, a hőmérséklet, a fény, a só, a gáz (oxigén és szén-dioxid tartalom), valamint a hidrogénionok koncentrációja (pH).

Hőmérsékleti feltételek.   A vízben különbözik egyrészt alacsonyabb hőfelhasználással, másrészt nagyobb stabilitással, mint a szárazföldön. A víz felszínére belépő hőenergia egy része visszatükröződik, részét elpárologtatásra fordítják. A víz elpárologtatása a víztestek felületéről, ahol körülbelül 2263x8 J / g kerül felhasználásra, megakadályozza az alsó rétegek túlmelegedését, és a jégképződés, amely felszabadítja a fúziós hőt (333,48 J / g), lelassítja azok hűtését.

Az áramló vizek hőmérsékleti változása követi a környezeti levegőben bekövetkező változásokat, kisebb amplitúdóval különbözve.

A közepes szélességű tavakban és tavakban a hőszabályozást egy jól ismert fizikai jelenség határozza meg - a víz maximális sűrűsége 4 ° C-on van. A víz benne egyértelműen három rétegre oszlik: a felső - epilimnion,   akinek hőmérséklete éles szezonális ingadozásokon megy keresztül; a hőmérsékleti ugrás átmeneti rétege, -metalimnion,   ahol éles hőmérsékleti különbség van; mélytengeri (fenék) - hipolimnionelérése az aljára, ahol a hőmérséklet egész évben változik   kissé.

Nyáron a legmelegebb vízrétegek a felszínen, a leghidegebbek pedig az alján találhatók. Ezt a fajta réteg-réteg-hőmérsékleti eloszlást tartályban nevezzük közvetlen rétegződésTélen a hőmérséklet csökkenésével fordított rétegződés.   A víz felszíni rétegének hőmérséklete 0 ° C körüli. Alján a hőmérséklet körülbelül 4 ° C, amely megfelel a maximális sűrűségének. Így a hőmérséklet mélységgel emelkedik. Ezt a jelenséget hívják hőmérséklet-kettősség.   Ez a tavak többségében nyáron és télen figyelhető meg. Ennek eredményeként a vertikális keringés megszakad, a víz sűrűsége rétegződik, az átmeneti stagnálás időszaka - stagnálás   (5.8. Ábra).

A hőmérséklet további emelkedésével a víz felső rétegei egyre kevésbé sűrűek és már nem süllyednek - a nyári stagnálás beindul. "

Ősszel a felszíni vizeket ismét 4 ° C-ra hűtik, és az aljára süllyednek, ezáltal a tömegek második évben összekeverednek a hőmérséklet-kiegyenlítéssel, azaz az őszi homotermia kialakulásával.

A tengeri környezetben a mélység határozza meg a termikus rétegződést is. A következő rétegeket különböztetjük meg az óceánokban felületi   - a vizet szélnek teszik ki, és a légkörhöz hasonlóan ezt a réteget nevezik troposzféra   vagy a tenger ter-mosferoi.   A víz hőmérséklete napi ingadozásait körülbelül 50 méter mélységig lehet megfigyelni, míg a szezonális ingadozásokat szintén mélyebben. A termoszféra vastagsága eléri a 400 métert. Közbenső -ez jelenti állandó hővezeték.   A hőmérséklet a különböző tengerekben és óceánokban 1-3 ° C-ra esik. Kb. 1500 m mélységig terjed. Mélyvíz -   azonos hőmérsékleten körülbelül 1-3 ° C, kivéve a poláris területeket, ahol a hőmérséklet megközelíti 0 ° C-ot.

az   Összességében meg kell jegyezni, hogy az óceán felső rétegeiben az éves hőmérséklet-ingadozások amplitúdója nem haladja meg a 10_15 "С-t a 30-35 ° С kontinentális vizeken.

Ábra. 5.8. A víz rétegződése és keverése a tóban

(E. Gunther et al., 1982 szerint)

A víz mély rétegeit állandó hőmérséklet jellemzi. Egyenlítői vizekben a felszíni rétegek átlagos hőmérséklete 26-27 ° С, a sarki vizekben - körülbelül 0 ° С és alacsonyabb. Kivétel a hőforrások, amelyekben a felületi réteg hőmérséklete eléri a 85–93 ° C-ot.

Egyrészt a vízben, mint élő környezetben a hőmérsékleti viszonyok jelentős különbségek vannak, másrészt a vízi környezet termodinamikai tulajdonságai, mint például a nagy fajlagos hő, magas hővezető képesség és fagyáskori tágulás (ebben az esetben a jég csak felülről áll, de a fő a vízoszlop nem fagy le), kedvező feltételeket teremt az élő szervezetek számára.

Tehát a folyókban és tavakban az évelő hidrofitok telezésére a jég alatti hőmérsékletek vertikális eloszlása \u200b\u200bnagy jelentőséggel bír. A sűrűbb és legkevésbé hideg 4 ° C-os víz az alsó rétegben helyezkedik el, ahol a szarvvirág, a pemphigus, a wadocras stb. (5.9. Ábra), valamint az egész leveles növények, például a békalencse téli rügyei (turionjai) esnek. elodea.

Ábra. 5.9. Vízesés (Hydrocharias morsus ranae) ősszel.

Az aljára süllyedő téli rügyek láthatók

(T. K. Goryshinoi, 1979)

Azt állították, hogy az merítés a keményítő felhalmozódásához és a növények súlyozásához kapcsolódik. Tavasszal a keményítő oldódó cukrokká és zsírokká válik, ami megkönnyíti a veséket és lehetővé teszi úszásukat.

A mérsékelt szélességű tavakban élő szervezetek jól alkalmazkodnak a vízrétegek szezonális függőleges mozgásához, a tavaszi és őszi homotermiához, a nyári és a téli stagnáláshoz. Mivel a víztestek hőmérsékleti rendjét nagy stabilitás jellemzi, a stenoterma elterjedtebb a vízi szervezetek körében, mint a szárazföldi szervezeteknél.

Az Eurythermic fajok elsősorban a sekély kontinentális vizekben, valamint a magas és a közepes tengerek part menti partjainál fordulnak elő, ahol a napi és szezonális ingadozások jelentősek.

A víz sűrűsége.   A víz nagyobb sűrűséggel tér el a levegőtől. Ebben a tekintetben 800-szor haladja meg a levegő környezetét. A desztillált víz sűrűsége 4 ° C hőmérsékleten 1 g / cm3. Az oldott sókat tartalmazó természetes vizek sűrűsége nagyobb lehet: 1,35 g / cm3-ig. A vízoszlopban átlagosan minden 10 m mélységben a nyomás 1 atmoszférával növekszik. A magas sűrűségű víz befolyásolja a hidrofittest szerkezetét. Tehát, ha a szárazföldi növények jól fejlett mechanikus szövetekkel rendelkeznek, amelyek biztosítják a fatörzsek és a szárok szilárdságát, a mechanikus és vezetőképes szövetek elhelyezkedése a szár kerülete mentén létrehoz egy „cső” szerkezetet, amely jól ellenáll a töréseknek és hajlításoknak, akkor a hidrofiták erős mechanikai szövetekkel rendelkeznek, mivel a növényeket a víz. A mechanikus elemek és a vezető kötegek gyakran a szár vagy a levél levéltagja közepén vannak koncentrálva, amely lehetővé teszi a hajlításokat a víz mozgásával.

Az alámerített hidrofiták jó úszóképességűek, amelyeket speciális eszközök (légzsákok, duzzanat) hoznak létre. Tehát az evező medence levelei a víz felszínén fekszenek, és minden egyes lap alatt lebegő buborék van. Mint egy apró mentőmellény, a buborék lehetővé teszi a lap lebegését a víz felszínén. A szárban lévő légkamrák egyenes helyzetben támogassák a növényt, és oxigént szállítanak a gyökerekhez.

A felhajtóképesség a testfelület növekedésével is növekszik. Ez jól látható a mikroszkopikus planktonos algákban. A test különféle kinövései segítenek nekik a vízoszlopban „szabadon úszni”.

A vízi környezetben élő szervezetek teljes vastagságában eloszlanak. Például az óceáni mélyedésekben az állatokat 10 000 m-nél nagyobb mélységben találják meg, és több atmoszférából több százra nyomást gyakorolnak. Tehát az édesvízi lakosok (búvárbogár, papucs, suvoj stb.) 600 atmoszféra ellenállnak a kísérleteknek. Az Elpidia nemzetség holothuriai, a Priapulus caudatus férgek a part menti övezetről az ultra-abyssálig élnek. Ugyanakkor meg kell jegyezni, hogy a tengerek és óceánok sok lakosa viszonylag szobanövényes és bizonyos mélységekre korlátozódik. Ez elsősorban a sekély és mélytengeri fajokra vonatkozik. Kizárólag a part menti féregben vannak Arenicola homokférgek, puhatestűek - tengeri csészealjak (Patella). Nagyon mélyen, legalább 400–500 atmoszféra nyomással, a horgászok, lábasfejűek, rákfélék, tengeri csillagok, pogonofárok és mások csoportjából származó halak találhatók.

A víz sűrűsége lehetővé teszi az állati szervezetek számára, hogy támaszkodjon rá, ami különösen fontos a csontváz formáknál. A közeg támogatása a vízben szárnyalás feltétele. Éppen ehhez az életmódhoz adaptálódik sok vízi organizmus.

Világos mód.   A vízi organizmusokat nagymértékben befolyásolja a víz fényviszonya és átlátszósága. A víz fényintenzitása jelentősen gyengült (5.10. Ábra), mivel a beeső sugárzás egy része a víz felszínén visszatükröződik, a másik pedig vastagsága elnyeli. A fénycsillapítás a víz átlátszóságával jár. Például az óceánokban, nagy átlátszósággal, 140 m mélységig, a sugárzás mintegy 1% -a esik le, és a kis tavakban, ahol valamilyen zárt víz van, már 2 m mélységre - csak tized százalék.

Ábra. 5.10. Megvilágítás a vízben a nap folyamán.

Tsimlyanski tározó (A.A. Potapov szerint,

Mélység: 1 - a felszínen; 2-0,5m; 3- 1,5m; 4-2m

Mivel a nap spektrumának különböző részeinek sugarai nem egyformán szívják el a vizet, a fény spektrális összetétele a mélységgel is megváltozik, és a vörös sugarak gyengülnek. A kék-zöld sugarak jelentős mélységben hatolnak be. A mélységgel olvadva az alkonyat az óceánban először zöld, majd kék, kék, kék-lila, a jövőben állandó sötétséggel váltakozva. Ennek megfelelően az élő szervezetek mélységgel helyettesítik egymást.

Tehát a víz felszínén élő növényeknek nem hiányzik a fény, és az alámerülő és különösen a mélytengeri növényeket árnyékflórának nevezik. Nemcsak a fényhiányhoz, hanem az összetételének további pigmentek előállításával történő változásához is alkalmazkodniuk kell. Ez látható a különböző mélységben élő algák ismert színező mintázatán. A sekély területeken, ahol a klorofill leginkább felszívódó vörös sugarai továbbra is a növények rendelkezésére állnak, a zöld algák dominálnak. A mélyebb zónákban olyan barna algákat találnak, amelyekben a klorofill mellett a barna pigmentek a phicofein, a fukoxantin és mások is vannak.A vörös algák, amelyek tartalmazzák a phyco-eritryint, még mélyebben élnek. Itt egyértelműen nyomon követhető a különböző hullámhosszú napfény rögzítésének képessége. Ezt a jelenséget hívják kromatikus adaptáció.

A mélytengeri fajoknak számos, az árnyas növényekre jellemző fizikai tulajdonsága van. Közülük meg kell említeni a fotoszintézis kompenzációjának alacsony pontját (30-100 lux), az alacsony telítettségű fennsíkon lévő fotoszintézis fénygörbájének „árnyék jellegét”, algákhoz, például nagy méretű kromatoforokhoz. Míg a felület és az úszó forma, ezek a görbék inkább „könnyű” típusúak.

A gyenge fény felhasználásához a fotoszintézis folyamatában az asszimiláló szervek nagyobb területére van szükség. Tehát a nyílfej (Sagittaria sagittifolia) különböző formájú leveleket képez, amikor szárazföldön és vízben fejlesztenek ki.

Az örökletes program mindkét irányba kódolta a fejlődés lehetőségét. A levelek "víz" formáinak kialakulásának "kioldója" árnyékolás, nem pedig a víz közvetlen hatása.

Gyakran a vízbe merített vízi növények leveleit erősen szétvágják keskeny filiform frakciókká, például a szarvvirágban, urutiban, pemphigusban, vagy vékony áttetsző lemezük van - a tojáskapszulák víz alatti levelei, a vízililiomok, az alámerült rügyek levelei.

Ezek a tulajdonságok az algákra is jellemzőek, mint például a rostos algák, a charovidák boncolt thalli és sok mélytengeri faj vékony, átlátszó thalli. Ez lehetővé teszi a hidrofiták számára, hogy növeljék a testfelület és a térfogat arányát, és így egy nagy felületet alakítsanak ki, viszonylag alacsony szerves anyagköltséggel.

A részben elmerült növényekben ez jól expresszálódik geterofiliya, vagyis ugyanazon növény felszíni és víz alatti leveleinek szerkezetében mutatkozó különbség: Ez jól látható a sokszínű vízi vajkrémben (5.11. ábra) .A felszíni növények jellemzői a légi növények leveleire jellemzőek (dorsoventral szerkezet, fejlett szöveti szövetek és sztóma berendezés). , víz alatti - nagyon vékony vagy boncolt levélpengék. A heterofíliát megfigyelték a vízliliomokban és a tojáskapszulákban, a nyílfejen és más fajokban is.

Ábra. 5.11. Heterofília a vízi lepkékben

Ranunculus diversifolius (T, G. Goryshina, 1979)

Levelek: 1 - felület; 2 - víz alatti

Szemléltető példa erre a kaszak (Simn latifolium), amelynek szárán többféle levél látható, amelyek tükrözik az összes átmenetet a tipikusan a szárazföldről a tipikusan vízre.

A vízi környezet mélysége az állatokat, azok színét, fajösszetételét stb. Is befolyásolja. Például a tó ökoszisztémájában a fő élet egy vízrétegben koncentrálódik, ahol elegendő fény jut be a fotoszintézishez. Ennek a rétegnek az alsó határát kompenzációs szintnek nevezzük. Ezen mélység felett a növények több oxigént bocsátanak ki, mint amennyit fogyasztanak, akkor más szervezetek felesleges oxigént tudnak felhasználni. Ezen mélység alatt a fotoszintézis nem képes légzést biztosítani, ezzel összefüggésben csak az oxigén áll a szervezet rendelkezésére, amely a tó felszíni rétegeiből származó vízzel érkezik.

A világos és különféle színű állatok világos, felszíni vízrétegekben élnek, míg a mélytengeri fajok általában nem tartalmaznak pigmenteket. A vöröses árnyalatú színekkel festett állatok az óceán szürkületi övezetében élnek, ami segít elrejteni az ellenségektől, mivel a kék-lila sugarakban a vörös feketének tekintik. A vörös szín jellemző az alkonyatkori zónában élő állatokra, mint a tengeri sügér, vörös korall, különféle rákfélék stb.

A víz abszorpciója annál erősebb, minél alacsonyabb az átlátszósága, ami az ásványi anyagok (agyag, iszap) részecskéinek a jelenléte miatt van. A víz átlátszósága szintén csökken a vízi vegetáció gyors növekedésével nyáron, vagy a felszíni rétegekben felfüggesztett kis szervezetek tömegszaporodásával. Az átlátszóságot a szélsőséges mélység jellemzi, ahol a Secchi speciálisan leengedett korongja továbbra is látható (fehér korong átmérője 20 cm). A Sargasso-tengerben (a legátlátszóbb vizek) a Secchi-korong 66,5 m mélységben látható, a Csendes-óceánban - 59-ig, az Indiai-óceánban - legfeljebb 50, a sekély tengerekben - 5-15 m-ig. A folyók átlátszósága nem haladja meg az 1 -1,5-et. m, és a közép-ázsiai folyókban Amu Darya és Syr Darya - néhány centiméter. Ezért a fotoszintézis zónáinak határai nagymértékben különböznek a víztestben. A legtisztább vizekben a fotoszintézis zóna vagy az euphotikus zóna nem haladja meg a 200 m mélységet, az alkonyat (diszfotikus) 1000-1500 m-ig terjed, és mélyebben az aphotikus zónába a napfény egyáltalán nem hatol be.

A vízben a nappali órák sokkal rövidebbek (különösen a mélyebb rétegekben), mint a szárazföldön. A fény mennyisége a víztest felső rétegeiben mind a terep szélességétől, mind az évszakától függ. Így a hosszú sarki éjszaka súlyosan korlátozza a sarkvidéki és az antarktiszi medencékben a fotoszintézishez szükséges időt, és a jégtakaró megnehezíti a téli fény elérését az összes fagyos víztesthez.

Sórendszer.   A vízi organizmusok életében a víz sótartalma vagy a sórendszer fontos szerepet játszik. A víz kémiai összetétele a természeti-történelmi és geológiai feltételek, valamint az antropogén hatás hatására alakul ki. A kémiai vegyületek (sók) tartalma a vízben meghatározza a sótartalmat, grammban kifejezve literben vagy literben ezredenként   (° / od) A teljes sótartalom alapján a vizet édesvízre lehet osztani, amelynek sótartalma legfeljebb 1 g / l, sós (1-25 g / l), tengeri sótartalommal (26-50 g / l) és sós vízzel (több mint 50 g / l). A vízben a legfontosabb oldott anyagok a karbonátok, szulfátok és kloridok (5.1. Táblázat).

Vízi élőhely. A vízi szervezetek sajátos adaptációja. A vízi környezet fő tulajdonságai. Néhány speciális eszköz.

A víznek mint élőhelynek számos specifikus tulajdonsága van, mint például a nagy sűrűség, erős nyomásesés, viszonylag alacsony oxigéntartalom, a napfény erőteljes abszorpciója stb. A víztestek és azok egyes szakaszai különböznek továbbá a sórendszertől és a vízszintes mozgások (áramlatok) sebességétől is. szuszpendált részecskék. A bentikus organizmusok életében fontosak a talaj tulajdonságai, a szerves maradványok bomlásának módja stb. Az óceánban és a belépő tengerekben elsősorban két környezeti területek: vízoszlop - nyíltvízi régió   és alul - benthala . A bentalt a mélységtől függően szublitóriumi zónára osztják - a talaj fokozatos csökkenése körülbelül 200 m mélységre -, a bathiális - a meredek lejtő és az abysszális zóna területe - az óceánfenék területe, amelynek átlagos mélysége 3-6 km.

A hidrobiontták ökológiai csoportjai.   A vízoszlopot olyan szervezetek lakják, amelyek képesek úszni vagy bizonyos rétegekben maradni. Ebben a tekintetben a vízi organizmusokat csoportokra osztják.

nekton   - ez a nyílt tengeren élő, aktívan mozgó élet összessége, nem pedig a fenékkel való kapcsolat. Ezek elsősorban nagy élőlények, amelyek képesek legyőzni a nagy távolságokat és az erős vízáramot. Korszerű test alakúak és jól fejlett mozgási szervek vannak. Ide tartoznak a halak, a tintahal, a bálnák, a csipeszek.

plankton   - Ez egy olyan nyílt organizmusok csoportja, amelyek nem képesek gyorsan mozogni. Általános szabály, hogy ezek kicsi állatok - zooplankton   és növények - fitoplankton   amely nem képes ellenállni az áramoknak.

pleuston - nevezzük azokat a organizmusokat, amelyek passzív úsznak a víz felszínén vagy félig elmerültek. Tipikus pleiston állatok a szifonoforok, néhány puhatestű stb.

bentosz - Ez egy vízcsap org, amely a víztest alján (a földön és a földön) él. - Leginkább hozzákapcsolt vagy lassan mozgó, vagy földben történő ásás által képviselt

neuszton - A felszíni vízfólián élő szervezetek közössége. Organizmusok a felületi film tetején - epineustonlent - hyponeuston. Neuston néhány egyszerű, apró tüdőkagylóból, vízhidakból, csavargókból, szúnyoglárvákból áll.

perifiton - a víz alatti tárgyakon vagy növényeken letelepedő organizmusok gombája, amely így természetes vagy mesterséges, szilárd felületeken szennyeződést képez - kövek, sziklák, hajók víz alatti részei, cölöpök (algák, jégkrém, puhatestűek, bryozoansok, szivacsok stb.).

A vízi környezet fő tulajdonságai.

Víz sűrűsége egy olyan tényező, amely meghatározza a vízi szervezetek mozgásának és a nyomásnak a mélységét a különböző mélységeken. Desztillált víz esetén a sűrűsége 1 g / cm3 4 ° C-on. Az oldott sókat tartalmazó természetes vizek sűrűsége nagyobb lehet, 1,35 g / cm3-ig. A nyomás kb. 1 × 105 Pa (1 atm) mélységgel nő 10 méterenként.

A víztestben tapasztalható éles nyomásgradiens miatt a hidrobiontok egésze sokkal eurobatikusabb, mint a szárazföldi szervezetek. Egyes fajok, különböző mélységben elosztva, több száz atmoszféra nyomást gyakorolnak. Például az Elpidia nemzetség holothurianusai, a Priapulus caudatus férgek a part menti övezetről az ultra-abyssálig élnek. Még az édesvízi lakosok, például a hülyefélék, fiatalkorúak, bogarak stb. 6–7 7 Pa (600 atm) ellenállnak a kísérletben.

Oxigénrendszer.   Az oxigén elsősorban az algák fotoszintetizáló aktivitása és a levegőből történő diffúzió miatt jut a vízbe. Ezért a vízoszlop felső rétegei általában gazdagabbak ebben a gázban, mint az alsók. A víz hőmérsékletének és sótartalmának növekedésével az oxigén koncentrációja csökken. A vízi lakosok között sok faj képes elviselni a víz oxigéntartalmának nagy ingadozásait annak szinte teljes hiányáig. (evrioksibionty   - „oxi” - oxigén, „biont” - lakos). Számos faj azonban stenoksibiontny   - csak akkor állnak rendelkezésre, ha az víz kielégítően magas oxigénnel van telítve (szivárványos pisztráng, pisztráng, lábszár, Planaria alpina ciliaris féreg, makró lárvák, tavaszi szárnyak stb.). A hidrobiontták légzését vagy a test felületén, vagy speciális szerveken - kopoltyúkon, tüdőn és légcsőön keresztül - végzik.

Sórendszer.   Ha a szárazföldi állatok és növények számára a legfontosabb, hogy hiányos állapotban vizet biztosítson a testnek, akkor a hidrobiontták számára nem kevésbé elengedhetetlen bizonyos mennyiségű víz fenntartása a testben, annak feleslegével a környezetben. A sejtekben levő túl sok víz az ozmotikus nyomás megváltozásához és a legfontosabb életfunkciók megsértéséhez vezet. A legtöbb vízlakó poykilosmotichny:   a testükben az ozmotikus nyomás a környező víz sótartalmától függ. Ezért a hidrobiontok esetében a só-egyensúly fenntartásának fő módja a nem megfelelő sótartalmú élőhelyek elkerülése. A vízben élő gerinces állatok, a magasabb rákos rákok, rovarok és lárvaik gomoyosmoticheskim   fajok, állandó ozmotikus nyomást fenntartva a testben, függetlenül a sók vízben való koncentrációjától.

Hőmérséklet üzemmód a víztest stabilabb, mint a szárazföldön. Az óceán felső rétegeiben az éves hőmérséklet-ingadozások amplitúdója nem haladja meg a 10–15 ° C-ot, a kontinentális víztestekben –30–35 ° C. A víz mély rétegeit állandó hőmérséklet jellemzi. Egyenlítői vizekben a felszíni rétegek átlagos hőmérséklete + (26-27) ° C, a sarki vizekben körülbelül 0 ° C és alacsonyabb. Forró földi forrásokban a víz hőmérséklete megközelítheti a +100 ° C-ot, a víz alatti gejzírekben pedig az óceán fenekén nagy nyomáson +380 ° C hőmérsékletet regisztrálnak. A víz hidrogénekkel szembeni stabilabb vízhőmérséklet-szabályozással kapcsolatban a stenoterma elterjedt, mint a szárazföldi lakosság körében. Az Eurythermic fajokat elsősorban a sekély kontinentális vizekben, valamint a magas és a közepes tengerek part menti partjainál találják meg, ahol a napi és szezonális hőmérsékleti ingadozások jelentősek.

Világos mód. A vízben sokkal kevesebb a fény, mint a levegőben. A visszaverődés annál erősebb, minél alacsonyabb a Nap pozíciója, tehát a víz alatt a nap rövidebb, mint a szárazföldön. Például egy nyári nap Madeira szigetének közelében, 30 m - 5 óra mélységben, 40 m mélységben pedig csak 15 perc alatt. A fény mennyiségének a mélységgel történő gyors csökkenése a víz abszorpciójához kapcsolódik. A különböző hullámhosszú sugarak nem szívódnak fel azonos módon: a vörös a felület közelében eltűnik, míg a kék-zöld sokkal mélyebben hatol be. Az óceán alkonyatja, amely sűrűsödik a mélységgel, először zöld, majd kék, kék és kék-ibolya színű, végül utat engedve az állandó sötétségnek. Ennek megfelelően a zöld, a barna és a vörös algák, amelyek a hullámhosszúságú fények megragadására szakosodtak, mélységben egymás után járnak. Az állatok színe a természet mélységével változik. A part menti és szublitoriális övezetek lakói a legélénkebbek és változatosabbak. Sok mély organizmus, mint például a barlang organizmusok, nem tartalmaz pigmentet. A szürkületben a vörös szín elterjedt, ami kiegészíti a kék fényt ezen a mélységen.

Az óceán sötét mélységében az élőlények az élőlények által kibocsátott fényt használják vizuális információ forrásaként. C